Question

【题目】小明同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时，采用如图所示的实验装置，请观察甲、乙两图并回答下列问题：

（1）该实验是通过观察两个U形管中________的变化，来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，应用了物理学中______物理方法

（2）在甲图实验中，若通电时间相同，发现B玻璃管内液面上升较高，这表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，导体的_________越大，产生的热量越多。

（3）乙图的装置是用来研究电阻丝产生的热量与__________的关系，由图中的实验现象可以得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的_______越大，产生的热量越多。小明同学后面将乙实验装置中右侧在容器外的5Ω电阻丝装入容器，待两侧容器内空气温度相同后重新通电一段时间，发现_____侧容器内空气吸收热量多（选填A B ）

Answer 1

【答案】液面高度差 转换的 电阻 电流 电流 A

【解析】

(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；

(2)将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过它们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,由Q=I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；

(3)乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；这表明：在相同时间内，电阻相同，通过导体的电流越大，产生的热量越多；实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热;根据并联电路总电阻的计算公式可得,右瓶中两根5Ω电阻丝的总电阻为2.5Ω,小于5Ω,即R左>R右；通电一段时间后,由于电流相同(即I右=I左)、通电时间相同、R左>R右,根据焦耳定律Q=I2Rt可知，A侧的电阻丝产生的热量多。